Un modelo alternativo para el origen de la gran provincia ígnea silícea de Chon Aike

CÉSAR NAVARRETE; GIANNI, GUIDO; SANTIAGO TASSARA; JEREMÍAS LIKERMAN; GABRIELA MASSAFERRO; ZAFFARANA, CLAUDIA B.; MARCELO MÁRQUEZ

Congreso; 14º MinMet y 5º PIMMA; 2023

La historia geológica jurásica de Gondwana estuvo influenciada por una intensa actividad tectono-magmática que dio origen a tres grandes provincias ígneas. Dos de ellas máficas, conocidas como Karoo y Ferrar, ubicadas en el sur de África, la porción oriental de la Antártida y zonas aledañas. La tercera, ubicada en la Patagonia, península Antártica y en el terreno de Elsworth-Whitmore (Fig. 1), se compone de rocas predominantemente félsicas, rasgo que permite definirla como una gran provincia ígnea silícea. El origen de esta provincia, conocida como Chon Aike, ha sido y continúa siendo un tópico altamente debatido. Datos isotópicos y geoquímicos permitieron postular un origen ligado a la fusión de las porciones basales de la corteza continental del sudoeste de Gondwana. De acuerdo a Pankhurst y Rapela (1995), la fusión se habría desencadenado como consecuencia de la intensa extensión litosférica que afectó a gran parte del supercontinente, favorecida por una mayor propensión a la fusión parcial de la corteza del extremo sudoeste de Gondwana en relación a zonas más internas del supercontinente. Para estos autores, el gran volumen de magmas riolíticos provino de la re-fusión de cuerpos intrusivos andesítico-basálticos previamente generados por la fusión cortical, invocando así dos procesos de fusión parcial. Para Riley et al. (2001), la fusión cortical estuvo vinculada a la presencia de plumas mantélicas, las que fundieron la base de la corteza y generaron fundidos parciales andesíticos y dacíticos, que luego evolucionaron por cristalización fraccionada y asimilación de corteza en su ascenso. De acuerdo a estos autores, la total inexistencia de magmas mantélicos primitivos, aspecto común en ambientes ligados a plumas mantélicas, se debió a que el gran volumen de magmas corticales impidió el ascenso de magmas mantélicos debido a su densidad. Nuevas evidencias isotópicas reafirman el origen cortical para el gran volumen de magmas ácidos e intermedios de esta provincia magmática, los que indican además una amplia participación de rocas metasedimentarias y la necesidad de una fuente de calor (p.ej., Seitz et al., 2018). La vinculación espacio-temporal con las dos provincias magmáticas máficas ligadas a la Pluma Mantélica del Karoo, reforzó la idea de un origen relacionado con esta anomalía térmica, la cual habría impactado entre el extremo sureste de Sudáfrica y el borde norte de la Antártida Oriental, en sectores próximos al punto triple de Weddell. Además de las notables diferencias composicionales, una de las características que distinguen a Chon Aike de Karoo y Ferrar es su rango temporal. Tanto Karoo como Ferrar registraron una actividad magmática de ~10 millones de años, mientras que Chon Aike posee un registro de aproximadamente 43 millones de años. Esto, fue explicado por Navarrete et al. (2019) como el efecto de la succión dinámica de la cabeza de la pluma desde el punto triple de Weddell hacia la Patagonia, ejercida por el restablecimiento de la subducción en el sudoeste de Gondwana, luego de un episodio de subducción horizontal. Esta teoría también explicaba satisfactoriamente el rejuvenecimiento del magmatismo, desde el este-noreste de la Patagonia hacia el extremo sudoeste (p.ej., Pankhurst et al., 2000). Sin embargo, la creciente base de datos geocronológicos indica que la actividad magmática de Chon Aike comenzó antes que Karoo y Ferrar (Fig. 1), lo cual no concuerda con el impacto de la anomalía térmica y su posterior migración hacia el sudoeste. Asimismo, es ampliamente conocido que el magmatismo vinculado a plumas mantélicas se caracteriza por grandes volúmenes de magmas máficos y subordinadas cantidades de rocas félsicas, lo que no es compatible con la composición predominantemente riolítica de Chon Aike. Recientemente Bastías et al. (2021) propusieron que el magmatismo de Chon Aike estuvo ligado a un episodio de subducción horizontal jurásico, extendiendo temporalmente el evento postulado por Navarrete et al. (2019) para el Triásico Tardío-Jurásico Temprano. Sin embargo, el intenso régimen extensional que afectó al sudoeste de Gondwana no es consistente con un ambiente de subducción horizontal, como así tampoco la signatura geoquímica de gran parte de la provincia; lo cual pone de manifiesto que la génesis de esta gran provincia ígnea silícea debe seguir siendo explorada. En este sentido, nuevos datos geofísicos, geoquímicos, isotópicos y de modelados numéricos, sumados a la reinterpretación de la gran base de datos geoquímicos y geocronológicos disponible, permiten proponer un modelo alternativo para su origen, el cual involucra la fusión de corteza máfica y metasedimentos de una naturaleza no considerada hasta el momento. Este modelo concilia los datos existentes y anula las inconsistencias que aún perduran sobre el origen de esta gran provincia ígnea silícea emplazada en una corteza continental extensionalmente adelgazada en momentos previos al desmembramiento de Gondwana.